Изготовление антибактериальных нанокомпозитов на основе оксида графена/меди

Резюме

В данной работе мы представляем нанокомпозиты оксид графена/медь (GO/Cu) в качестве антибактериального наноматериала. Антибактериальная эффективность нанокомпозитов GO/Cu оценивалась в отношении как устойчивых к антибиотикам грамположительных, так и грамотрицательных бактерий.

Аннотация

Антибиотики в настоящее время являются наиболее часто используемым антибактериальным средством для уничтожения бактерий. Тем не менее, бактерии развивают устойчивость при постоянном чрезмерном воздействии антибиотиков. Разработка противомикробных препаратов, которые могут заменить существующие антибиотики, имеет важное значение, поскольку устойчивые к антибиотикам бактерии обладают механизмами устойчивости ко всем современным антибиотикам и могут способствовать развитию внутрибольничных инфекций. Чтобы решить эту проблему, в данном исследовании мы предлагаем нанокомпозиты оксид графена/медь (GO/Cu) в качестве антибактериальных материалов, которые могут заменить существующие антибиотики. Нанокомпозиты GO/Cu характеризуются просвечивающей электронной микроскопией и сканирующей электронной микроскопией. Они показывают, что наночастицы меди (Cu) хорошо растут на листах оксида графена. Кроме того, метод микроразведения используется для подтверждения эффективности антимикробного вещества в отношении метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA) и синегнойной палочки (P. aeruginosa), которые часто участвуют в внутрибольничных инфекциях. В частности, 99,8% MRSA и 84,7% P. aeruginosa элиминируются 500 мкг/мл нанокомпозитов GO/Cu. Нанокомпозиты металлов могут уничтожать устойчивые к антибиотикам бактерии, высвобождая ионы, образуя активные формы кислорода и физически повреждая бактерии. Это исследование демонстрирует потенциал антибактериальных нанокомпозитов GO/Cu в уничтожении устойчивых к антибиотикам бактерий.

Введение

Бактериальные инфекции оказывают значительное влияние на здоровье населения. Патогенные бактерии, в частности, могут уклоняться от защитных механизмов организма и вызывать заболевания¹. Антибиотики широко используются для лечения бактериальных инфекций. Однако неправильное использование антибиотиков ускорило появление устойчивых к антибиотикам бактерий. В настоящее время внутрибольничные инфекции, связанные с устойчивыми к антибиотикам бактериями, вызывают заметные осложнения в медицинских учреждениях². К сожалению, бактерии обладают механизмами устойчивости ко всем....

протокол

1. Получение нанокомпозитов GO/Cu

Размер и морфология наночастиц Cu, которые растут на нанолистах GO, определяются степенью окисления GO, концентрацией предшественника Cu и концентрацией восстановителя²⁶.

1. Приготовьте 10 мл суспензии ГО 1 мг/мл в стеклянном флаконе. Ультразвуковой обработкой суспензии ГО следует проводить в течение 1 ч до тех пор, пока ГО хорошо не диспергируется в дистиллированной (DI) воде.
2. Приготовьте 20 мМ раствор CuCl₂ в стеклянном флаконе. Обрабатывайте раствор CuCl₂ ультразвуком до тех пор, пока CuCl

Результаты

Для подтверждения формирования нанокомпозитов GO/Cu были проведены анализы с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС). На рисунках 1A, B

Обсуждение

В данной работе мы сообщаем о недорогом и простом методе получения нанолистов GO, осажденных наночастицами Cu, который может быть потенциально эффективным методом для уничтожения устойчивых к антибиотикам бактерий. Важнейшим этапом синтеза нанокомпозитов GO/Cu являетс?.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Antibiotic-Antimycotic	Gibco	15240062
Clinical MDR bacterial strains	Chung-Ang University Hospital (Seoul, South Korea)
Copper(II) chloride dihydrate	Duksan	10125-13-0
Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM)	Carl Zeiss	SIGMA
Graphene oxide	Sigma	796034
Sodium Borohydride	Sigma	71320
Transmission Electron Microscopy (TEM)	JEOL	JEM-2100
Tryptic Soy Agar	BD difco	236950
Tryptic Soy Broth	BD difco	211825